JP3029313B2 - Glass fiber reinforced polyolefin resin molded article and method for producing the same - Google Patents
Glass fiber reinforced polyolefin resin molded article and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車部品、家電部品
等として好適に使用することができるガラス繊維強化ポ
リオレフィン樹脂成形品およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to automotive parts and home electric parts.
Glass fiber reinforced po
The present invention relates to a polyolefin resin molded product and a method for producing the same .
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ガラス
繊維強化ポリプロピレンは、機械的強度が高く、工業材
料分野において重要な材料として使用されている。しか
し、このガラス繊維強化ポリプロピレンは、反り変形が
大きく、かつ衝撃強度が低いという欠点を有しており、
その用途が限定されている。このため、従来より、ガラ
ス繊維強化ポリプロピレンの欠点を解消するためにいく
つかの提案がなされている。2. Description of the Related Art Glass fiber reinforced polypropylene has high mechanical strength and is used as an important material in the field of industrial materials. However, this glass fiber reinforced polypropylene has the disadvantage that the warpage is large and the impact strength is low,
Its use is limited. For this reason, some proposals have conventionally been made to solve the disadvantages of glass fiber reinforced polypropylene.
【0003】例えば、特公昭62-34258号、特公昭61-533
84号では、ポリプロピレンのMI(メルトインデック
ス)を調整することによって反り変形を抑制する方法が
提案されている。しかし、この方法は反り変形の抑制効
果が不十分である上、衝撃強度を向上させることができ
ない。また、特公昭53-121843号、特公昭59-226041号に
おいては、ガラスファイバーとマイカ等の板状フィラー
とを併用する方法が提案されているが、この方法は反り
変形の防止には多少の効果があるものの、衝撃強度を逆
に低下させてしまう。さらに、特公昭59-2294号では、
非晶性弾性体(エラストマー)を添加する方法が提案さ
れているが、この方法は反り変形の抑制及び衝撃強度の
向上には効果があるものの、ガラス繊維強化樹脂の特徴
である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性(HDT)等
を大幅に損ねてしまうという問題がある。本発明は、上
記事情に鑑みなされたもので、ガラス繊維強化樹脂の本
来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性(H
DT)を維持しつつ、反り変形が少なく、しかも衝撃強
度の高いガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品およ
びそのような成形品が効率的に得られる製造方法を提供
することを目的とする。For example, Japanese Patent Publication No. 62-34258 and Japanese Patent Publication No. 61-533
No. 84 proposes a method of suppressing warpage by adjusting the MI (melt index) of polypropylene. However, this method has an insufficient effect of suppressing the warpage and cannot improve the impact strength. Further, Japanese Patent Publication No. 53-121843 and Japanese Patent Publication No. 59-226041 propose a method in which glass fiber and a plate-like filler such as mica are used in combination.However, this method is somewhat effective in preventing warpage deformation. Although effective, the impact strength is reduced. In addition, in Japanese Patent Publication No. 59-2294,
Although a method of adding an amorphous elastic body (elastomer) has been proposed, this method is effective in suppressing warpage deformation and improving impact strength, but has an excellent tensile strength characteristic of glass fiber reinforced resin. However, there is a problem that bending strength, heat resistance (HDT) and the like are significantly impaired. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent tensile strength, bending strength, and heat resistance (H
DT), a glass fiber reinforced polyolefin resin molded article having a small warpage and high impact strength.
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method by which such molded articles can be efficiently obtained .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、ポ
リプロピレン系樹脂に特定の低密度ポリエチレンと変性
ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中のガラス繊維の
平均繊維長を一定の長さに保つことにより、上記目的が
効果的に達成されることを見い出した。すなわち、本発
明者らは、ポリプロピレン系樹脂に低密度ポリエチレン
を加えた場合、反り変形は少なくなるものの、従来のガ
ラス繊維の繊維長では引張強さ、曲げ強さ、耐熱性(H
DT)が大幅に低下し、使用に耐えられなくなる上、衝
撃強度は殆ど向上しないのに対し、特定の低密度ポリエ
チレンと変性ポリオレフィンとを加え、かつ成形品中の
ガラス繊維の繊維長を1〜6mmに保つことにより、引
張強さ、曲げ強さ、耐熱性(HDT)を高く維持するこ
とができ、しかも衝撃強度を大幅に向上させることが可
能となることを知見し、本発明をなすに至った。Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
As a result of intensive studies to achieve the above object, a specific low-density polyethylene and a modified polyolefin were added to the polypropylene resin, and by maintaining the average fiber length of the glass fibers in the molded product at a constant length. It has been found that the above object is effectively achieved. That is, the present inventors have found that when low-density polyethylene is added to a polypropylene-based resin, the warpage is reduced, but the tensile strength, bending strength, heat resistance (H
DT) is remarkably reduced and cannot be used, and the impact strength is hardly improved. On the other hand, a specific low-density polyethylene and a modified polyolefin are added, and the fiber length of the glass fiber in the molded product is 1 to 1. It has been found that by keeping the thickness at 6 mm, the tensile strength, the bending strength, and the heat resistance (HDT) can be kept high, and the impact strength can be greatly improved. Reached.
【0005】従って、本発明は、(a)メルトインデッ
クスが5g/10分以上のポリプロピレン系樹脂を
(a),(b),(c)成分の合計量の45〜85重量
%と、(b)密度が0.89〜0.93g/cm3、メ
ルトインデックスが5g/10分以上で、下記式で表わ
されるMI比が0.5〜5である低密度ポリエチレンを
(a),(b),(c)成分の合計量の5〜25重量%
と、 MI比=MI(a)/MI(b) MI(a):成分(a)のメルトインデックス MI(b):成分(b)のメルトインデックス (c)平均繊維径が3〜20μmで、成形品中における
平均繊維長が2〜6mmであるガラス繊維を(a),
(b),(c)成分の合計量の10〜40重量%と、 (d)前記(a),(b),(c)成分の合計量100
重量部に対して0.1〜10重量部の変性ポリオレフィ
ンとからなり、かつ、JIS K7203に準拠して測
定した120℃曲げ強さを321Kg/cm2以上の値
とし、JIS K7207に準拠して測定したHDTを
150℃以上の値とし、JIS K7110に準拠して
測定したIZOD衝撃強さを20.2kgcm/cm以
上の値としたことを特徴とするガラス繊維強化ポリオレ
フィン樹脂成形品である。また、本発明の別の態様は、
下記工程(I)〜(III) を含むことを特徴とする上記
ガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品の製造方法で
ある。 (I)溶融した前記(a)および(b)のポリプロピレ
ン樹脂中に、平均繊維径が3〜20μmのガラス繊維か
らなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、前記
溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストランド
を形成する工程、 (II)形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂(マスターバッチ)を作製する工程、 (III) 強化樹脂(マスターバッチ)を溶融混練する工
程。Accordingly, the present invention relates to (a) a polypropylene resin having a melt index of 5 g / 10 min or more, from 45 to 85% by weight of the total amount of the components (a), (b) and (c); ) Low-density polyethylene having a density of 0.89 to 0.93 g / cm3, a melt index of 5 g / 10 min or more, and an MI ratio of 0.5 to 5 represented by the following formula: (a), (b), (C) 5 to 25% by weight of the total amount of the components
MI ratio = MI (a) / MI (b) MI (a): Melt index of component (a) MI (b): Melt index of component (b) (c) Average fiber diameter is 3 to 20 μm, A glass fiber having an average fiber length of 2 to 6 mm in a molded product is shown in (a),
10 to 40% by weight of the total amount of the components (b) and (c); and (d) the total amount of the components (a), (b) and (c) is 100.
A modified polyolefin is used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to parts by weight. The glass fiber reinforced polyolefin resin molded product is characterized in that the HDT obtained is 150 ° C. or higher and the IZOD impact strength measured according to JIS K7110 is 20.2 kgcm / cm or higher. Also, another aspect of the present invention,
A method for producing a glass fiber-reinforced polyolefin resin molded article, comprising the following steps (I) to (III). (I) A fiber bundle made of glass fiber having an average fiber diameter of 3 to 20 μm is continuously passed through the melted polypropylene resin (a) and (b), and the fiber bundle is impregnated with the melt. (II) cutting the formed strand, and forming a reinforced resin (master batch) in which the glass fiber and the polypropylene resin are compounded without melt-kneading. (III) a step of melt-kneading the reinforced resin (master batch).
【0006】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
まず、各成分について説明する。 (a)成分 (a)成分としては、MIが5g/10分以上、好まし
くは10〜60g/10分以上のポリプロピレン系樹脂
が用いられる。MIが5g/10分未満では組成物の成
形性が悪くなると共に、反り変形が大きくなる。(a)
成分のポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン
単独重合体やエチレン−プロピレン共重合体等を使用で
きる。より具体的には、結晶性を有するアイソタクチッ
クプロピレン単独重合体や、エチレン単位の含有量が少
ないエチレンプロピレンランダム共重合体から成る共重
合部又はプロピレン単独重合体からなるホモ重合部とエ
チレン単位の含有量が比較的多いエチレンプロピレンラ
ンダム共重合体とから成る共重合部から構成された、い
わゆるプロピレンブロック共重合体として市販されてい
る実質上結晶性のプロピレンとエチレンとのブロック共
重合体、あるいはこのブロック共重合体における各ホモ
重合部又は共重合部が、さらにブテン−1,2−メチル
ペンテン−1などのα−オレフィンを共重合したものか
らなる実質上結晶性のプロピレン−エチレン−α-オレ
フィン共重合体などが好ましく挙げられる。これらの中
でも、エチレン含量が3〜10重量%の結晶性エチレン
−プロピレン共重合体が特に好ましい。(a)成分の配
合量は(a),(b),(c)成分の合計量の45〜8
5重量%、好ましくは50〜80重量%である。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
First, each component will be described. (A) Component As the component (a), a polypropylene resin having an MI of 5 g / 10 min or more, preferably 10 to 60 g / 10 min or more is used. If the MI is less than 5 g / 10 minutes, the moldability of the composition is deteriorated, and the warpage is increased. (A)
As the polypropylene resin as the component, a polypropylene homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, or the like can be used. More specifically, an isotactic propylene homopolymer having crystallinity, a copolymerized portion composed of an ethylene propylene random copolymer having a low ethylene unit content, or a homopolymerized portion composed of a propylene homopolymer and an ethylene unit. A block copolymer of substantially crystalline propylene and ethylene, which is commercially available as a so-called propylene block copolymer, comprising a copolymer part composed of a relatively high content of ethylene propylene random copolymer, Alternatively, each of the homopolymerized portions or copolymerized portions in the block copolymer is substantially crystalline propylene-ethylene-α, which is obtained by further copolymerizing an α-olefin such as butene-1,2-methylpentene-1. -Olefin copolymers and the like are preferred. Among these, a crystalline ethylene-propylene copolymer having an ethylene content of 3 to 10% by weight is particularly preferable. The blending amount of the component (a) is 45 to 8 of the total amount of the components (a), (b) and (c).
It is 5% by weight, preferably 50-80% by weight.
【0007】(b)成分 (b)成分としては、密度が0.89〜0,93g/c
m3、好ましくは0.90〜0.92g/cm3、メルト
インデックスが5g/10分以上、好ましくは10〜1
00g/10分で、かつ前記式で示されるMI比が0.
5〜5、好ましくは1〜4である低密度ポリエチレン
(LDPE)が用いられる。密度が0.89g/cm3
未満では引張強さ、曲げ強さ、HDTが低下する場合が
あり、0.93g/cm3を超えると反り変形の抑制効
果が少ない。MIが5g/10分未満では反り変形の抑
制効果が少ない。MI比が0.5〜5の範囲を外れると
反り変形の抑制効果が少ない。(b)成分としては、線
状低密度ポリエチレン(L−LDPE)、低密度ポリエ
チレン(LDPE)、超低密度線状ポリエチレン(V−
LDPE)等を挙げることができるが、特に密度が0.
90〜0.92g/cm3の線状低密度ポリエチレン
(L−LDPE)が好ましい。(b)成分の配合量は
(a),(b),(c)成分の合計量の5〜25重量
%、好ましくは10〜20重量%である。5重量%未満
では反り変形の抑制効果が少なく、25重量%を超える
と強度,剛性,耐熱性の低下をまねく。Component (b) The component (b) has a density of 0.89 to 0.93 g / c.
m3, preferably 0.90 to 0.92 g / cm3, and a melt index of 5 g / 10 min or more, preferably 10 to 1
00g / 10 min, and the MI ratio represented by the above formula is 0.1.
Low density polyethylene (LDPE) of 5-5, preferably 1-4 is used. 0.89g / cm3 density
If it is less than 10%, the tensile strength, bending strength and HDT may decrease. If it exceeds 0.93 g / cm3, the effect of suppressing the warpage is small. When the MI is less than 5 g / 10 minutes, the effect of suppressing the warpage is small. When the MI ratio is out of the range of 0.5 to 5, the effect of suppressing the warpage is small. The component (b) includes linear low-density polyethylene (L-LDPE), low-density polyethylene (LDPE), and ultra-low-density linear polyethylene (V-
LDPE) and the like.
Preferred is a linear low density polyethylene (L-LDPE) of 90 to 0.92 g / cm3. The compounding amount of the component (b) is 5 to 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight of the total amount of the components (a), (b) and (c). If it is less than 5% by weight, the effect of suppressing the warpage is small, and if it exceeds 25% by weight, the strength, rigidity and heat resistance are reduced.
【0008】(c)成分 (c)成分としては、繊維径が3〜20μm、好ましく
は6〜15μmで、成形品中における繊維長が1〜6m
m、好ましくは2〜5mmのガラス繊維を用いる。繊維
径が3μm未満だと破断し易く、成形品中における繊維
長を1〜6mmに保つことが困難になり、20μmを超
えると成形品の外観が悪くなると共に、十分な強度を維
持できない場合がある。成形品中における繊維長が1m
m未満であると反り変形が大きくなると共に、衝撃強度
が低下し、しかも強度,剛性,耐熱性が不足する。6m
mを超えると成形性が低下すると共に、射出成形時の噛
み込み不良、分級等が発生することがある。(c)成分
の配合量は(a),(b),(c)成分の合計量の10
〜40重量%、好ましくは15〜30重量%である。1
0重量%未満では強度,剛性,耐熱性が不足する場合が
生じると共に、反り変形が大きくなる。40重量%を超
えると成形性が低下すると共に、成形品の外観が悪くな
る。Component (c) The component (c) has a fiber diameter of 3 to 20 μm, preferably 6 to 15 μm, and a fiber length of 1 to 6 m in a molded article.
m, preferably 2-5 mm glass fiber. If the fiber diameter is less than 3 μm, the fiber is easily broken, and it is difficult to keep the fiber length in the molded product at 1 to 6 mm. is there. Fiber length in molded product is 1m
If it is less than m, the warpage is increased, the impact strength is reduced, and the strength, rigidity and heat resistance are insufficient. 6m
If it exceeds m, moldability will be reduced, and poor biting and classification during injection molding may occur. The amount of component (c) is 10% of the total amount of components (a), (b) and (c).
-40% by weight, preferably 15-30% by weight. 1
If the content is less than 0% by weight, the strength, rigidity and heat resistance may be insufficient, and the warpage may increase. When the content exceeds 40% by weight, the moldability is reduced and the appearance of the molded product is deteriorated.
【0009】(d)成分 (d)成分の変性ポリオレフィンとしては、特に限られ
ないが、酸変性ポリオレフィンを好適に使用することが
できる。この酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフィン
とα、β−不飽和カルボン酸及び/又はその酸無水物と
を、溶媒中において、あるいは溶融混練状態において、
ラジカル発生剤を用いて反応させることにより、該ポリ
オレフィンをα、β−不飽和カルボン酸及び/又はその
酸無水物で変性したものである。該ポリオレフィンとし
ては、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリブタジエン、シス−ポリブタジエンゴム、
エチレン−プロピレンポリマー、さらにはエチレン−プ
ロピレン−シクロペンタジエンコポリマー、エチレン−
プロピレン−1,4−シクロオクタジエンコポリマーな
どのエチレン−プロピレン−ジエンコポリマーといった
オレフィン単独重合体又は共重合体が挙げられる。Component (d) The modified polyolefin of the component (d) is not particularly limited, but an acid-modified polyolefin can be suitably used. This acid-modified polyolefin is obtained by mixing a polyolefin with an α, β-unsaturated carboxylic acid and / or an acid anhydride thereof in a solvent or in a melt-kneaded state.
The polyolefin is modified with an α, β-unsaturated carboxylic acid and / or an acid anhydride thereof by reacting with a radical generator. Examples of the polyolefin include high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, polybutylene, polybutadiene, cis-polybutadiene rubber,
Ethylene-propylene polymer, further ethylene-propylene-cyclopentadiene copolymer, ethylene-
Olefin homopolymers or copolymers such as ethylene-propylene-diene copolymers such as propylene-1,4-cyclooctadiene copolymer are exemplified.
【0010】一方、α、β−不飽和カルボン酸及びその
酸無水物としては、炭素数が20以下、特に4〜16の
ものが好適であり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、3,6−エンドメチレン−2,3,4,6
−テトラヒドロシス−フタル酸及びこれらの酸無水物な
どが挙げられるが、これらの中で、カルボン酸よりも酸
無水物の方が好ましく、特に無水マレイン酸が好適であ
る。この無水マレイン酸は、ポリオレフィン100重量
部に対して通常0.1〜50重量部の割合で用いられ
る。On the other hand, as the α, β-unsaturated carboxylic acid and its acid anhydride, those having 20 or less carbon atoms, particularly those having 4 to 16 carbon atoms, are suitable, for example, acrylic acid, methacrylic acid,
Ethacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, 3,6-endomethylene-2,3,4,6
-Tetrahydrocis-phthalic acid and acid anhydrides thereof. Of these, acid anhydrides are more preferable than carboxylic acids, and maleic anhydride is particularly preferable. This maleic anhydride is generally used in a proportion of 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin.
【0011】さらにラジカル発生剤としては、ポリオレ
フィンとα、β−不飽和カルボン酸やその酸無水物との
反応を促進するものであればよく、特に制限はないが、
例えばベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、ジクミルペルオキシ
ド、α,α'−ビス(t−ブチルペルオキシジイソプロ
ピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルペルオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキ
シド、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペ
ルオキシドなどが挙げられる。これらのラジカル発生剤
は、反応形式及び使用するポリオレフィンや変性剤の種
類などに応じて適宜選ばれる。The radical generator is not particularly limited as long as it promotes the reaction between the polyolefin and the α, β-unsaturated carboxylic acid or its anhydride.
For example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, azobisisobutyronitrile, dicumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-
(Butylperoxy) hexane, di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide and the like. These radical generators are appropriately selected according to the type of reaction, the type of the polyolefin and the modifier used, and the like.
【0012】本発明において、変性ポリオレフィンとし
ては、ポリプロピレン、ポリエチレンやエチレン−プロ
ピレン−コポリマーをマレイン酸、アクリル酸やその無
水物で変性したもの、特にマレイン酸変性ポリプロピレ
ンが特に好適である。(d)成分の配合量は、(a),
(b),(c)成分の合計量100重量部に対して0.
1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。
0.1重量部未満であると界面改質効果が少なく、強
度,耐熱性が低くなる。10重量部を超えるとそれ以上
の強度,耐熱性の改良は期待できず、コストマップとな
り、経済的でないばかりか、衝撃強度が逆に低下する場
合がある。また、本発明の組成物には、必要に応じ、酸
化防止剤、耐候剤、離型剤、分散剤、顔料等の添加剤を
適宜加えることができる。In the present invention, as the modified polyolefin, polypropylene, polyethylene or ethylene-propylene copolymer modified with maleic acid, acrylic acid or anhydride thereof, particularly maleic acid-modified polypropylene, is particularly preferred. The amount of the component (d) is (a),
0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the components (b) and (c).
It is 1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight.
If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of modifying the interface is small, and the strength and heat resistance are reduced. If the amount exceeds 10 parts by weight, no further improvement in strength and heat resistance can be expected, resulting in a cost map, which is not economical and, on the contrary, the impact strength may decrease. Further, additives such as an antioxidant, a weathering agent, a release agent, a dispersant, and a pigment can be appropriately added to the composition of the present invention as needed.
【0013】本発明の組成物の製法に限定はないもの
の、次の方法を特に好適に採用することができる(特願
平1-322694号)。すなわち、溶融した熱可塑性樹脂
((a)成分、(b)成分)中に繊維束(ガラス繊維)
を連続的に通過させ、繊維束に溶融樹脂を含浸させた
後、ダイスより引き出し、樹脂を硬化させることによっ
て繊維強化樹脂成形材料を製造する方法、であり、前記
繊維束に溶融樹脂を含浸させる際に、繊維束を、ロッド
の中心を通る直線に対し少なくとも一側が所定の角度だ
け傾斜した状態でロッドに巻き掛けるようにした方法で
ある。この場合、好ましくは繊維束を、ロッドの中心を
通る直線に対して少なくとも一側が10度以上の傾斜角
を有した状態でロッドに巻き掛けるようにする。また、
必要に応じて繊維束が波形を形成するよう、該繊維束を
複数のロッドに接触させるようにする。 よって、(I)溶融した(a)および(b)のポリプロ
ピレン樹脂中に、平均繊維径が3〜20μmのガラス繊
維からなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、
前記溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストラ
ンドを形成する工程と、 (II)形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂(マスターバッチ)を作製する工程と、 (III) 強化樹脂(マスターバッチ)を溶融混練する工
程と、を含んでガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形
品を製造することができる。Although the method for producing the composition of the present invention is not limited, the following method can be particularly preferably employed (Japanese Patent Application No. 1-322694). That is, the fiber bundle (glass fiber) is contained in the molten thermoplastic resin (component (a), component (b)).
Is a method of manufacturing a fiber-reinforced resin molding material by continuously passing through, impregnating the fiber bundle with the molten resin, drawing out from the die, and curing the resin, and impregnating the fiber bundle with the molten resin. In this case, the fiber bundle is wound around the rod in a state where at least one side is inclined by a predetermined angle with respect to a straight line passing through the center of the rod. In this case, preferably, the fiber bundle is wound around the rod with at least one side having an inclination angle of 10 degrees or more with respect to a straight line passing through the center of the rod. Also,
The fiber bundle is brought into contact with a plurality of rods so that the fiber bundle forms a waveform as needed. Therefore, a fiber bundle composed of glass fibers having an average fiber diameter of 3 to 20 μm is continuously passed through (I) the molten polypropylene resins (a) and (b).
Impregnating the melt to form a continuous strand of glass fibers; and (II) cutting the formed strand and reinforcing the glass fiber and polypropylene resin into a composite without melt-kneading. A glass fiber reinforced polyolefin resin molded article can be produced by including a step of producing a resin (masterbatch) and a step of (III) melt-kneading the reinforced resin (masterbatch).
【0014】上記特願平1-322694号の方法を採用するこ
とにより、混練工程を用いずにガラス繊維とポリオレフ
ィンとを複合化した強化樹脂を製造することができるた
め、成形品中のガラス繊維長を長く保つことが可能とな
り、そのため強度,剛性,耐熱性に著しく優れた組成物
を得ることが可能になる。すなわち、従来のガラス繊維
強化ポリオレフィンは、通常ポリオレフィンとガラス繊
維とを押出機で混練して製造しているため、ガラス繊維
が破断し、成形品中のガラス繊維の平均繊維長が0.2
〜0.5mmと短く、そのため衝撃強度が低く、かつ反
り変形が大きいという欠点を有していた。これに対し、
上記欠点を改良するため、ポリオレフィンにエラストマ
ーをブレンドすることが従来提案されていたが、この方
法は衝撃強度、反り変形の面で改良効果は認められるも
のの、エラストマーがブレンドされるため、強度、耐熱
性、剛性の面で大幅に低下するという問題を生じてい
た。しかし、上記方法を採用することにより、かかる問
題点が確実に解消されるものである。By employing the method of Japanese Patent Application No. 1-322694, it is possible to produce a reinforced resin in which glass fiber and polyolefin are compounded without using a kneading step. The length can be kept long, so that a composition having excellent strength, rigidity and heat resistance can be obtained. That is, the conventional glass fiber reinforced polyolefin is usually produced by kneading a polyolefin and glass fiber with an extruder, so that the glass fiber breaks and the average fiber length of the glass fiber in the molded product is 0.2.
0.50.5 mm, which has the disadvantage of low impact strength and large warpage deformation. In contrast,
In order to improve the above drawbacks, it has been proposed to blend an elastomer with a polyolefin.However, this method has been found to improve the impact strength and warpage, but the strength and heat resistance are improved because the elastomer is blended. There has been a problem that properties and rigidity are significantly reduced. However, by adopting the above method, such a problem is surely solved.
【0015】[0015]
【実施例】次に実施例、比較例により本発明を具体的に
示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。 [マスターバッチの製造] 前記特願平1-322694号に示した方法により、MIが30
g/10分のポリプロピレン40重量%と繊維径13μ
mのガラス繊維60重量%とからなるガラス繊維が連続
したストランドを製造した後、ペレット長が6mmにな
るようにカッティングを行ない、これをマスターバッチ
として用いた。このマスターバッチをMB−1とした。 [実施例1] MI=30g/10分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度0.92g/cm3、MI=20g/10
分の線状低密度ポリエチレン、上記MB−1及びマレイ
ン酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を
作成した。得られた試験片の組成及び物性を表1、表2
に示す。Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. [Manufacture of master batch] According to the method described in Japanese Patent Application No. 1-322694, an MI of 30 was obtained.
g / 10min polypropylene 40% by weight and fiber diameter 13μ
After manufacturing a strand in which the glass fiber consisting of 60% by weight of the glass fiber of m was continuous, cutting was performed so that the pellet length became 6 mm, and this was used as a master batch. This master batch was designated as MB-1. Example 1 MI = 30 g / 10 min crystalline ethylene-propylene copolymer, density 0.92 g / cm 3 , MI = 20 g / 10
A test piece was prepared by injection molding using the linear low-density polyethylene, MB-1 and maleic acid-modified polypropylene. Tables 1 and 2 show the compositions and physical properties of the obtained test pieces.
Shown in
【0016】[比較例1] MI=30g/10分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度0.92g/cm3、MI=20g/10
分の線状低密度ポリエチレン、繊維径13μm、長さ3
mmのガラス繊維及びマレイン酸変性ポリプロピレンを
所定量ブレンドした後、二軸混練機(ガラス繊維のみサ
イドフィード)で混練し、試験片(ペレット)を得た。
得られた試験片の組成及び物性を表1、表2に示す。 [比較例2] 比較例1において、線状低密度ポリエチレンを、ムーニ
ー粘度が24の非晶性エチレン−プロピレン共重合体
(EPR)に代えた以外は、比較例1と同様にして試験
片を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表1、
表2に示す。 [実施例2] 実施例1において、線状低密度ポリエチレンとして密度
0.905g/cm3、MI=10g/10分のものを
用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作成し
た。得られた試験片の組成及び物性を表1、表2に示
す。Comparative Example 1 A crystalline ethylene-propylene copolymer having an MI of 30 g / 10 min, a density of 0.92 g / cm 3 , and an MI of 20 g / 10
Minute low density polyethylene, fiber diameter 13μm, length 3
After a predetermined amount of glass fiber and maleic acid-modified polypropylene were blended in a predetermined amount, the mixture was kneaded with a biaxial kneader (side feed of glass fiber only) to obtain a test piece (pellet).
Tables 1 and 2 show the compositions and physical properties of the obtained test pieces. [Comparative Example 2] A test piece was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the linear low-density polyethylene was replaced with an amorphous ethylene-propylene copolymer (EPR) having a Mooney viscosity of 24. Created. Table 1 shows the composition and physical properties of the obtained test piece.
It is shown in Table 2. [Example 2] A test piece was prepared in the same manner as in Example 1, except that linear low-density polyethylene having a density of 0.905 g / cm 3 and MI = 10 g / 10 minutes was used. . Tables 1 and 2 show the compositions and physical properties of the obtained test pieces.
【0017】[マスターバッチの製造] 前記MB−1の製造方法において、ポリプロピレンとし
てMI=10g/10分のものを用いた以外は、同様の
方法でマスターバッチを作成した。このマスターバッチ
MB−2とした。 [実施例3] MI=10g/10分の結晶性エチレン−プロピレン共
重合体、密度0.92g/cm3、MI=8g/10分
の線状低密度ポリエチレン、上記MB−2及びマレイン
酸変性ポリプロピレンを用い、射出成形にて試験片を作
成した。得られた試験片の組成及び物性を表1、表2に
示す。 [比較例3] 実施例3において、線状低密度ポリエチレンを、密度
0.96g/cm3、MI=1g/10分の高密度ポリ
エチレンに代えた以外は、実施例3と同様にして試験片
を作成した。得られた試験片の組成及び物性を表1、表
2に示す。[Manufacture of Masterbatch] A masterbatch was prepared in the same manner as in the above-mentioned method of manufacturing MB-1, except that polypropylene having MI of 10 g / 10 min was used. This was a master batch MB-2. Example 3 MI = 10 g / 10 min crystalline ethylene-propylene copolymer, density 0.92 g / cm 3 , MI = 8 g / 10 min linear low density polyethylene, modified with MB-2 and maleic acid Test pieces were prepared by injection molding using polypropylene. Tables 1 and 2 show the compositions and physical properties of the obtained test pieces. [Comparative Example 3] A test piece was prepared in the same manner as in Example 3 except that the linear low-density polyethylene was replaced with a high-density polyethylene having a density of 0.96 g / cm 3 and an MI of 1 g / 10 minutes. It was created. Tables 1 and 2 show the compositions and physical properties of the obtained test pieces.
【0018】なお、表2の各物性は下記の方法で測定し
た。 曲げ特性:JIS K7203に準拠して測定した。 120℃曲げ特性:JIS K7203に準拠して測定
した。 HDT(高荷重):JIS K7207に準拠して測定
した。 IZOD衝撃強さ:JIS K7110に準拠して測定
した。 反り変形量:図1に示すように、射出成形にて直径Dが
20mm、厚さtが1.5mmの円板を成形し、この円
板の底面の最も低い箇所から上端両側部までの高さa,
bをそれぞれ計測して、下記式により求めた。 反り変形量(%)=(a+b−2t)/2DX100The physical properties in Table 2 were measured by the following methods. Flexural properties: Measured according to JIS K7203. Bending characteristics at 120 ° C .: Measured according to JIS K7203. HDT (high load): Measured according to JIS K7207. IZOD impact strength: measured according to JIS K7110. Amount of warpage: As shown in FIG. 1, a disk having a diameter D of 20 mm and a thickness t of 1.5 mm is formed by injection molding, and the height from the lowest point on the bottom surface of the disk to both sides of the upper end. A,
b was measured and obtained by the following equation. Warpage deformation (%) = (a + b−2t) / 2DX100
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】表2の結果より、下記〜のことがわか
る。本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、従来のも
のに比べて強度、耐熱性に優れていること(実施例1〜
3と比較例2との比較)。成形品の組成は同一であっ
ても、ガラス繊維の繊維長が異なることにより、物性及
び反り変形が大幅に向上すること(実施例1と比較例1
との比較)。すなわち、従来の繊維長では、反り変形を
改良するためにポリエチレンを添加しても、物性の低下
が大きすぎて使用に耐えないが、繊維長をコントロール
することにより、優れた性能が発揮されることがわか
る。ポリエチレンが本発明の範囲以外のものである
と、物性が低下するとともに、反り変形の改良効果が小
さいこと(実施例1〜3と比較例3との比較)。From the results in Table 2, the following facts can be understood. The glass fiber reinforced resin molded article of the present invention is superior in strength and heat resistance to the conventional one (Examples 1 to 5).
3 and Comparative Example 2). Even if the composition of the molded article is the same, the physical properties and the warpage are greatly improved due to the different fiber lengths of the glass fibers (Example 1 and Comparative Example 1).
And comparison). That is, in the conventional fiber length, even if polyethylene is added to improve the warpage deformation, the physical properties are too large and the use is not endurable, but by controlling the fiber length, excellent performance is exhibited. You can see that. When the polyethylene is outside the scope of the present invention, the physical properties are reduced, and the effect of improving the warpage is small (comparison between Examples 1 to 3 and Comparative Example 3).
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス繊
維強化樹脂成形品および本発明の製造方法から得られる
ガラス繊維強化樹脂成形品は、ガラス繊維強化樹脂成形
品本来の特徴である優れた引張強さ、曲げ強さ、耐熱性
を保持しつつ、反り変形が抑制され、かつ高い衝撃強度
を有するものである。As described above, the glass fiber of the present invention is
Obtained from the fiber-reinforced resin molded article and the production method of the present invention
Glass fiber reinforced resin molded article, glass fiber reinforced resin molding
While maintaining excellent tensile strength, bending strength, and heat resistance, which are inherent characteristics of the product , warpage is suppressed and high impact strength is obtained.
【図1】反り変形量の測定方法を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method of measuring a warpage deformation amount.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 51:06 23:26) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/10 C08K 7/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI C08L 51:06 23:26) (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 23/10 C08K 7/14
Claims (2)
分以上のポリプロピレン系樹脂を(a),(b),
(c)成分の合計量の45〜85重量%と、 (b)密度が0.89〜0.93g/cm 3 、メルトイ
ンデックスが5g/10分以上で、下記式で表わされる
MI比が0.5〜5である低密度ポリエチレンを
(a),(b),(c)成分の合計量の5〜25重量%
と、 MI比=MI(a)/MI(b) MI(a):成分(a)のメルトインデックス MI(b):成分(b)のメルトインデックス (c)平均繊維径が3〜20μmで、成形品中における
平均繊維長が2〜6mmであるガラス繊維を(a),
(b),(c)成分の合計量の10〜40重量%と、 (d)前記(a),(b),(c)成分の合計量100
重量部に対して0.1〜10重量部の変性ポリオレフィ
ンとからなり、 かつ、 JIS K7203に準拠して測定した120℃曲げ強
さを321Kg/cm 2 以上の値とし、 JIS K7207に準拠して測定したHDTを150
℃以上の値とし、 JIS K7110に準拠して測定したIZOD衝撃強
さを20.2kgcm/cm以上の値としたことを特徴
とするガラス繊維強化ポリオレフィン樹脂成形品。 (A) a melt index of 5 g / 10
(A), (b),
(C) 45 to 85% by weight of the total amount of the components; (b) a density of 0.89 to 0.93 g / cm 3 ;
The index is 5 g / 10 min or more and is represented by the following formula:
Low density polyethylene having an MI ratio of 0.5 to 5
5 to 25% by weight of the total amount of the components (a), (b) and (c)
If, MI ratio = MI (a) / MI ( b) MI (a): component melt index MI of (a) (b): melt index (c) an average fiber diameter of the component (b) is at 3 to 20 [mu] m, In molded articles
Glass fibers having an average fiber length of 2 to 6 mm
10 to 40% by weight of the total amount of the components (b) and (c); and (d) the total amount of the components (a), (b) and (c) is 100.
0.1 to 10 parts by weight of modified polyolefin based on parts by weight
It consists of a down and, 120 ° C. flexural strength measured according to JIS K7203
And 321Kg / cm 2 or more values of, 150 HDT measured according to JIS K7207
℃ the above value, IZOD impact strength was measured according to JIS K7110
Characterized by a value of 20.2 kgcm / cm or more
Glass fiber reinforced polyolefin resin molded products.
特徴とする請求項1に記載のガラス繊維強化ポリオレフ
ィン樹脂成形品の製造方法。 (I)溶融した前記(a)および(b)のポリプロピレ
ン樹脂中に、平均繊維径が3〜20μmのガラス繊維か
らなる繊維束を連続的に通過させ、その繊維束に、前記
溶融体を含浸させて、ガラス繊維が連続したストランド
を形成する工程、 (II)形成されたストランドを、切断して、溶融混練せ
ずにガラス繊維とポリプロピレン樹脂とが複合化された
強化樹脂(マスターバッチ)を作製する工程、 (III) 強化樹脂(マスターバッチ)を溶融混練する工
程。2. The method for producing a glass fiber-reinforced polyolefin resin molded product according to claim 1, comprising the following steps (I) to (III). (I) A fiber bundle made of glass fiber having an average fiber diameter of 3 to 20 μm is continuously passed through the melted polypropylene resin (a) and (b), and the fiber bundle is impregnated with the melt. (II) cutting the formed strand, and forming a reinforced resin (master batch) in which the glass fiber and the polypropylene resin are compounded without melt-kneading. (III) a step of melt-kneading the reinforced resin (master batch).
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